Нанотехнологии в электронике

В наши дни необыкновенные свойства материалов, проявляемые при переходе к предельно малым количествам исходного вещества, изучены ещё совсем мало. Несмотря на это в отдельных отраслях промышленного производства при использовании так называемых нанотехнологий удаётся достичь удивительных результатов. Реализуемые на этой основе программы по миниатюризации полупроводниковых изделий, например, позволили учёным перейти на качественно новую ступень в производстве электронных компонентов с уникальными возможностями.

Подтверждением этому может служить следующий факт. Не так давно группе американских специалистов из Университета штата Иллинойс удалось изготовить биполярный транзистор, работающий на частотах около 600 ГГц. В ближайшем будущем ими планируется создание ещё одного нанотранзистора, максимальная частота переключения которого сможет приблизиться к терагерцовому барьеру. При этом переход к наноразмерностям изготовления электронных изделий обнаруживает ряд интересных закономерностей, которые могут с успехом в дальнейшем использоваться при лучевом лечении рака простаты и менингиомы в Германии, да и вообще в медицинской отрасли.

Известно, например, что на высоких рабочих частотах обычные транзисторы сильно нагреваются по причине высокой плотности проходящего по ним тока. В полученных за счёт применения новых технологий композитных транзисторах плотность тока и температура нагрева намного ниже, что заметно повышает надёжность и работоспособность получаемых на их основе чипов.

По мнению большинства учёных и специалистов, современная полупроводниковая индустрия может достичь физической границы микроминиатюризации электронных изделий уже к 2015–2020 годам. Таким образом, перспективы её развития полностью определяются в наше время возможностью перехода на новейшие электронные нанотехнологии. Считается, что обеспечить себе определённые преимущества в ближайшем будущем и значительно опередить своих конкурентов смогут лишь те компании-производители микропроцессорных чипов, которые сегодня готовы вложить в освоение нанотехнологий немалые средства.

Что касается особенностей новых технологий, то основной проблемой производства подобных структур является сам процесс сборки нанокомпонентов в готовую рабочую структуру. Обычные инструментальные подходы в данном случае совершенно не приемлемы. Некоторым специалистам процесс сборки представляется сегодня в виде размещения отдельных компонентов в специально подготовленных растворах, то есть содержание их в подвижном состоянии. После ориентации в жидкости должным образом, эти компоненты смогут «отыскать» своё месторасположение на наноподложке, формируя при этом требуемую структуру.